EJERCICIOS AMPLIACIÓN RECURSOS ENERGÉTICOS s/r

EJERCICIOS AMPLIACIÓN RECURSOS ENERGÉTICOS

ENERGÍA, TRABAJO Y CALOR

1. Determina el trabajo que es necesario realizar para elevar un saco de patatas de 35 kilogramos desde el suelo hasta la plataforma de un camión que se encuentra a 150 centímetros del suelo. Indica que energía, expresada en julios, posee el saco una vez elevado. (Sol: W = 51,45 J)

1. Una motobomba de 2 CV ha estado elevando agua durante 30 minutos, calcula la energía que ha consumido, expresada en Kwh, si presenta un rendimiento del 70%. (Sol: E = 1,05 kW·h)

1. Desde la azotea de un edificio de 60 metros de altura se cae una antena de telefonía de 83 kilogramos de masa. Determina la energía potencial, cinética y mecánica que posee: a) Cuando no ha comenzado la caída. b) Cuando está a 40 metros de altura. c) Cuando está a punto de tocar el suelo (Sol: a) Ec = 0, Ep = 48804 J, Em = 48804 J b) Ec = 16286 J, Ep = 32536 J c) Ec = 0 Ep = 48804 J)

1. Un coche de 1150 kg de masa acelera de 75 a 130 km/h en 7 s. Si el rendimiento térmico del motor es del 22,5%, y el Pc gasolina=4x104 J/g. Calcular: a) Energía convertida en trabajo mecánico que suministra el motor. b) Energía total producida. c) Consumo de gasolina. (Sol: a) W = 500321 J b) Eprod = 2223650 J c) 55,6 g)l

1. Una atracción de feria eleva una masa de 1600 kg a una altura de 12 m, alcanzando una velocidad de 2 m/s durante 16 s, para lo que emplea un motor eléctrico con un rendimiento del 61%. Calcular: a) Trabajo que realiza el motor. b) Potencia útil. c) Potencia absorbida por el motor. (Sol: a) W = 191360 J b) 11960 w c) Pabs = 19606,6 w)

1. El motor de una lavadora tiene una potencia teórica de 1500 W. Si su rendimiento es del 70 %. Calcula: a) ¿Cuál es su potencia real? b) ¿Qué trabajo habrá realizado si ha estado en funcionamiento durante 30 min? (Sol: a) Preal = 1125 W b) W = 2025000 J)

1. Una bomba eléctrica es capaz de elevar 500 kg de agua a una altura de 25 metros en 50 segundos. Calcula: a) La potencia útil de la bomba. b) Su rendimiento, si su potencia teórica es de 3000 w. (Sol: a) Putil = 2450 w b) η = 0.82)

1. El motor de una excavadora tiene una potencia de 250 CV. a) ¿Cuál es su potencia en vatios y en kilovatios? b) ¿Qué trabajo puede realizar en una hora de funcionamiento? (Sol: a) P = 183750 w b) W = 6,62 · 108 J)

1. Una grúa eleva una carga de 500 kg desde el suelo hasta una altura de 15 m en 10 segundos. Halla la potencia desarrollada por la grúa en kW y en CV. (Sol: P = 7,35 kW)

1. Un motor que lleva la indicación 1,5 kW eleva un peso de 200 kg a una altura de 7 m en 12 s. a) ¿Cuál ha sido el rendimiento? b) ¿Qué energía se ha disipado como calor? (Sol: a) η = 0,762 b) E = 4280 J)

1. Calcula en KiloJulios, la energía liberada al quemar 8,5 Kg de madera. Datos: Pc = 3000 kcal/kg (Sol: E = 106590 kJ)

1. Una central térmica de carbón produce 5700 KW en 1 hora. Sabiendo que emplea antracita como combustible y que el rendimiento de la central para producir electricidad es del 20 %. Calcula la cantidad de toneladas diarias que es necesario suministrar a la central. Pc = 8000 kcal/kg. (Sol: 73,5 T al día)

1. Una fábrica necesita 100 Kwh. diarios. Calcula la masa de combustible qué se necesita y el precio, si utiliza: a) Carbón de hulla: Pc = 7000 kcal/kg 0,15 €/kg b) Cáscara de almendra: Pc = 4800 kcal/kg 0,03 €/kg En ambos casos el rendimiento es del 60%. (Sol: a) m = 492 kg al dia, Precio = 73,8 € b) m = 717 kg al dia, Precio = 21,5 €)

1. Deseamos calentar 5 l de agua a 25ºC hasta 100ºC utilizando un quemador de butano de 2,5 kw con un rendimiento del 60%. Calcula el tiempo necesario (Sol: t = 17,42 min)

1. Un motor de gasoil eleva mediante una grúa un peso de 950 Kg a una altura de 25 m. Calcula la cantidad de gasoil que debe quemar el motor si el rendimiento es del 30 %. Pc = 10300 kcal/kg (Sol: m = 18g)

1. Sabiendo que el uranio tiene un rendimiento energético del 6 %, determina a cuantas toneladas de carbón antracita equivaldría un kilo de uranio. (Sol: 1,61 · 105 T)

1. Se emplea un montacargas que tiene una masa de 250 kg y es capaz de elevar una carga máxima de 1.700 kg hasta una diferencia de altura de 8 m en 15 segundos. Conociendo que en estas condiciones la potencia requerida por el motor del montacargas es de 12 kW y que la velocidad es constante, calcula: a) El trabajo o energía realizado por el montacargas. b) La potencia útil del motor c) El rendimiento del motor. (Sol: a) Ep = 153037 J b) Putil = 10202 w c) η = 85%)

1. Se dispone de un vehículo de 1200 kg de masa que alcanza una velocidad de 100 km/h en 11 segundos. En ese tiempo, el motor del vehículo presenta un rendimiento medio del 30 %. Conociendo que el combustible utilizado tiene un poder calorífico es 42800 kJ/kg, calcula: a) El trabajo o energía mecánica realizado por el vehículo b) La energía total liberada en el motor del vehículo. c) La cantidad de combustible consumido por el motor. d) La potencia desarrollada por el motor. (Sol: a) Ec = 462963 J b) Eabs = 1543210 J c) m = 36,06 g d) P =42087 w)

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